Linux Platform devices 平臺設備驅動

原創 taohaiwu 2018-08-27 22:07

版權聲明：歡迎轉載,轉載請註明出處 http://blog.csdn.net/lizuobin2/

    設備總線驅動模型：http://blog.csdn.NET/lizuobin2/article/details/51570196

    本文主要參考：http://www.wowotech.net/device_model/platform_device.html


    platform平臺設備驅動是基於設備總線驅動模型的，它只不過是將 device 進一步封裝成爲 platform_device，將 device_driver 進一步封裝成爲 platform_device_driver,前面已經分析過設備總線驅動模型，關於device 與 device_driver 的註冊過程以及它們在sysfs文件系統中的層次關係就不在分析，本文重點分析platform平臺設備驅動與設備總線驅動模型相比較新增添的那些東西。


    在Linux設備模型的抽象中，存在着一類稱作“Platform Device”的設備，內核是這樣描述它們的（Documentation/driver-model/platform.txt）：

    Platform devices are devices that typically appear as autonomous entities in the system. This includes legacy port-based devices and host bridges to peripheral buses, and most controllers integrated into system-on-chip platforms.  What they usually have in common is direct addressing from a CPU bus.  Rarely, a platform_device will be connected through a segment of some other kind of bus; but its registers will still be directly addressable.

   

     概括來說，Platform設備包括：基於端口的設備（已不推薦使用，保留下來只爲兼容舊設備，legacy）；連接物理總線的橋設備；集成在SOC平臺上面的控制器；連接在其它bus上的設備（很少見）。等等。
    這些設備有一個基本的特徵：可以通過CPU bus直接尋址（例如在嵌入式系統常見的“寄存器”）。因此，由於這個共性，內核在設備模型的基礎上（device和device_driver），對這些設備進行了更進一步的封裝，抽象出paltform bus、platform device和platform driver，以便驅動開發人員可以方便的開發這類設備的驅動。
    可以說，paltform設備對linux驅動工程師是非常重要的，因爲我們編寫的大多數設備驅動，都是爲了驅動plaftom設備。


platform_bus_type
    我們知道，在設備總線驅動模型的中，BUS像一個月老一樣，通過它的match函數，將註冊到bus中的device與driver進行配對，那麼每一個不同的bus 都有自己的match函數，我們來看看platform_bus_type.

  1. struct bus_type platform_bus_type = {  
  2.     .name       = "platform",  
  3.     .dev_attrs  = platform_dev_attrs,  
  4.     .match      = platform_match,  
  5.     .uevent     = platform_uevent,  
  6.     .pm     = &platform_dev_pm_ops,  
  7. };  
  1. static int platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)  
  2. {  
  3.     struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);  
  4.     struct platform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv);  
  5.   
  6.     /* match against the id table first */  
  7.     if (pdrv->id_table)  
  8.         return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;  
  9.   
  10.     /* fall-back to driver name match */  
  11.     return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);  
  12. }  

    如果platform_device_driver中定義了id_table，則調用 platform_match_id 進行匹配

    舉個例子：

  1. static struct platform_device_id s3c24xx_driver_ids[] = {  
  2.     {  
  3.         .name       = "s3c2410-i2c",  
  4.         .driver_data    = TYPE_S3C2410,  
  5.     }, {  
  6.         .name       = "s3c2440-i2c",  
  7.         .driver_data    = TYPE_S3C2440,  
  8.     }, { },  
  9. };  
  1. struct platform_device s3c_device_i2c0 = {  
  2.     .name         = "s3c2410-i2c",  
  3. #ifdef CONFIG_S3C_DEV_I2C1  
  4.     .id       = 0,  
  5. #else  
  6.     .id       = -1,  
  7. #endif  
  8.     .num_resources    = ARRAY_SIZE(s3c_i2c_resource),  
  9.     .resource     = s3c_i2c_resource,  
  10. };  
  1. static const struct platform_device_id *platform_match_id(struct platform_device_id *id, struct platform_device *pdev)  
  2. {  
  3.     while (id->name[0]) {  
  4.         if (strcmp(pdev->name, id->name) == 0) {  
  5.             pdev->id_entry = id;  
  6.             return id;  
  7.         }  
  8.         id++;  
  9.     }  
  10.     return NULL;  
  11. }  
    顯然，platform_match_id 的作用就是遍歷整個 Id_table 數組，尋找是否有與 platform_device->name 同名的，如果有，則返回這個 Platform_device_id ,使用Id_table 打破了原本設備總線驅動模型，一個 device 只能用與一個 device_driver 配對的侷限性。現在一個platform_device_driver 可以與多個platform_device配對。

    如果沒有，則只是根據 platform_device_driver->name 與 platform_device->name 進行比較，這也就是老師爲啥在寫平臺設備驅動程序的時候經常說，“將驅動註冊到內核中去，如果有同名設備，則調用driver->probe函數....”。


pletform_device 中的 id 的作用：

    if (pdev->id != -1)      /* 如果不是-1 對name編號 */  
        dev_set_name(&pdev->dev, "%s.%d", pdev->name,  pdev->id);  
    else                             /* -1時直接是名字 */
        dev_set_name(&pdev->dev, pdev->name); 


從device封裝而來的platform_device

  1. struct platform_device {  
  2.     const char  * name;  
  3.     int     id;  
  4.     struct device   dev;  
  5.     u32     num_resources;  
  6.     struct resource * resource;  
  7.   
  8.     struct platform_device_id   *id_entry;  
  9.   
  10.     /* arch specific additions */  
  11.     struct pdev_archdata    archdata;  
  12. };    
    name，設備的名稱，該名稱在設備註冊時，會拷貝到dev.init_name中。
    dev，真正的設備，通過 container_of ,就能找到整個platform_device ，訪問其它成員，如後面要提到的 resource 
    num_resources、resource，該設備的資源描述，由struct resource（include/linux/ioport.h）結構抽象。 
    在Linux中，系統資源包括I/O、Memory、Register、IRQ、DMA、Bus等多種類型。這些資源大多具有獨佔性，不允許多個設備同時使用，因此Linux內核提供了一些API，用於分配、管理這些資源。 
    當某個設備需要使用某些資源時，只需利用struct resource組織這些資源（如名稱、類型、起始、結束地址等），並保存在該設備的resource指針中即可。然後在設備probe時，設備需求會調用資源管理接口，分配、使用這些資源。而內核的資源管理邏輯，可以判斷這些資源是否已被使用、是否可被使用等等。

  1. struct resource {  
  2.     resource_size_t start;  
  3.     resource_size_t end;  
  4.     const char *name;  
  5.     unsigned long flags;  
  6.     struct resource *parent, *sibling, *child;  
  7. };  
  1. static struct resource led_resource[] = {   //jz2440的參數，驅動未測試   
  2.     [0] = {  
  3.         .start = 0x56000010,  
  4.         .end   = 0x56000010 + 8 - 1,  
  5.         .flags = IORESOURCE_MEM,  
  6.     },  
  7.     [1] = {  
  8.         .start = 5,  
  9.         .end   = 5,  
  10.         .flags = IORESOURCE_IRQ,  
  11.     },  
  12. };  
  13. static struct platform_device led_dev = {  
  14.     .name = "myled",    //設備名字 與 驅動相匹配  
  15.     .id   = -1,  
  16.     .num_resources = ARRAY_SIZE(led_resource),  
  17.     .resource = led_resource,  
  18.       
  19.     .dev = {  
  20.         .release = led_release,  
  21.         //.devt = MKDEV(252, 1),  
  22.     },  
  23. };  


從 device_driver 封裝而來的platform_device_dirver

  1. struct platform_driver {  
  2.     int (*probe)(struct platform_device *);  
  3.     int (*remove)(struct platform_device *);  
  4.     void (*shutdown)(struct platform_device *);  
  5.     int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);  
  6.     int (*resume)(struct platform_device *);  
  7.     struct device_driver driver;  
  8.     struct platform_device_id *id_table;  
  9. };  
  1. int platform_driver_register(struct platform_driver *drv)  
  2. {  
  3.     drv->driver.bus = &platform_bus_type;  
  4.     if (drv->probe)  
  5.         drv->driver.probe = platform_drv_probe;  
  6.     if (drv->remove)  
  7.         drv->driver.remove = platform_drv_remove;  
  8.     if (drv->shutdown)  
  9.         drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;  
  10.   
  11.     return driver_register(&drv->driver);  
  12. }  
    struct platform_driver結構和struct device_driver非常類似,上邊的platform_drv_probe、platform_drv_remove、platform_drv_shutdown，只不過稍作轉換調用platform_driver中的probe、remove、shutdown函數，舉個例子稍微看一下

  1. static int platform_drv_probe(struct device *_dev)  
  2. {  
  3.     struct platform_driver *drv = to_platform_driver(_dev->driver);  
  4.     struct platform_device *dev = to_platform_device(_dev);  
  5.   
  6.     return drv->probe(dev);  
  7. }  


Platform Device提供的API
  1. /* include/linux/platform_device.h */  
  2. extern int platform_device_register(struct platform_device *);  
  3. extern void platform_device_unregister(struct platform_device *);  
  4.    
  5. extern void arch_setup_pdev_archdata(struct platform_device *);  
  6. extern struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *, unsigned int, unsigned int);  
  7. extern int platform_get_irq(struct platform_device *, unsigned int);  
  8. extern struct resource *platform_get_resource_byname(struct platform_device *, unsigned int, const char *);  
  9. extern int platform_get_irq_byname(struct platform_device *, const char *);  
  10. extern int platform_add_devices(struct platform_device **, int);  
  11.    
  12. extern struct platform_device *platform_device_register_full(const struct platform_device_info *pdevinfo);  
  13.    
  14. static inline struct platform_device *platform_device_register_resndata(  
  15.                 struct device *parent, const char *name, int id,  
  16.                 const struct resource *res, unsigned int num,  
  17.                 const void *data, size_t size)  
  18.    
  19. static inline struct platform_device *platform_device_register_simple(  
  20.                 const char *name, int id,  
  21.                 const struct resource *res, unsigned int num)  
  22.    
  23. static inline struct platform_device *platform_device_register_data(  
  24.                 struct device *parent, const char *name, int id,  
  25.                 const void *data, size_t size)  
  26.    
  27. extern struct platform_device *platform_device_alloc(const char *name, int id);  
  28. extern int platform_device_add_resources(struct platform_device *pdev,  
  29.                                          const struct resource *res,  
  30.                                          unsigned int num);  
  31. extern int platform_device_add_data(struct platform_device *pdev,  
  32.                                     const void *data, size_t size);  
  33. extern int platform_device_add(struct platform_device *pdev);  
  34. extern void platform_device_del(struct platform_device *pdev);  
  35. extern void platform_device_put(struct platform_device *pdev);  
    platform_device_register、platform_device_unregister，Platform設備的註冊/註銷接口，和底層的device_register等接口類似。
    arch_setup_pdev_archdata，設置platform_device變量中的archdata指針。
    platform_get_resource、platform_get_irq、platform_get_resource_byname、platform_get_irq_byname，通過這些接口，可以獲取platform_device變量中的resource信息，以及直接獲取IRQ的number等等。
    platform_device_register_full、platform_device_register_resndata、platform_device_register_simple、platform_device_register_data，其它形式的設備註冊。調用者只需要提供一些必要的信息，如name、ID、resource等，Platform模塊就會自動分配一個struct platform_device變量，填充內容後，註冊到內核中。
    platform_device_alloc，以name和id爲參數，動態分配一個struct platform_device變量。
    platform_device_add_resources，向platform device中增加資源描述。
    platform_device_add_data，向platform device中添加自定義的數據（保存在pdev->dev.platform_data指針中）。
    platform_device_add、platform_device_del、platform_device_put，其它操作接口。

Platform Driver提供的API
    platform_driver_registe、platform_driver_unregister，platform driver的註冊、註銷接口。
    platform_driver_probe，主動執行probe動作。
    platform_set_drvdata、platform_get_drvdata，設置或者獲取driver保存在device變量中的私有數據。

懶人API
  1. extern struct platform_device *platform_create_bundle(  
  2.       struct platform_driver *driver, int (*probe)(struct platform_device *),  
  3.       struct resource *res, unsigned int n_res,  
  4.       const void *data, size_t size);  
    只要提供一個platform_driver（要把driver的probe接口顯式的傳入），並告知該設備佔用的資源信息，platform模塊就會幫忙分配資源，並執行probe操作。對於那些不需要熱拔插的設備來說，這種方式是最省事的了。  


簡單一例：

    開發板：Mini2440

    內核版本：2.6.32.2

  1. #include <linux/module.h>  
  2. #include <linux/kernel.h>  
  3. #include <linux/fs.h>  
  4. #include <linux/init.h>  
  5. #include <linux/device.h>  
  6. #include <linux/interrupt.h>  
  7. #include <linux/sched.h>   
  8. #include <linux/irq.h>  
  9. #include <asm/uaccess.h>  
  10. #include <linux/input.h>  
  11. #include <linux/platform_device.h>  
  12. // 設備資源  
  13. static struct resource led_resource[] = {   //jz2440的參數，驅動未測試   
  14.     [0] = {  
  15.         .start = 0x56000010,  
  16.         .end   = 0x56000010 + 8 - 1,  
  17.         .flags = IORESOURCE_MEM,  
  18.     },  
  19.     [1] = {  
  20.         .start = 5,  
  21.         .end   = 5,  
  22.         .flags = IORESOURCE_IRQ,  
  23.     },  
  24. };  
  25.   
  26. static void led_release(struct device *dev){  
  27.   
  28. }  
  29.   
  30. // 創建一個設備  
  31. static struct platform_device led_dev = {  
  32.     .name = "myled",    //設備名字 與 驅動相匹配  
  33.     .id   = -1,  
  34.     .num_resources = ARRAY_SIZE(led_resource),  
  35.     .resource = led_resource,  
  36.       
  37.     .dev = {  
  38.         .release = led_release,  
  39.         //.devt = MKDEV(252, 1),  
  40.     },  
  41. };  
  42.   
  43. static int led_dev_init(void){  
  44.   
  45.     //向bus註冊led_dev match drv鏈表進行配對  
  46.     platform_device_register(&led_dev);  
  47.     return 0;  
  48. }  
  49.   
  50. static void led_dev_exit(void){  
  51.     platform_device_unregister(&led_dev);  
  52. }  
  53.   
  54. module_init(led_dev_init);  
  55. module_exit(led_dev_exit);  
  56. MODULE_LICENSE("GPL");  
  57.       

  1. #include <linux/module.h>  
  2. #include <linux/kernel.h>  
  3. #include <linux/fs.h>  
  4. #include <linux/init.h>  
  5. #include <linux/device.h>  
  6. #include <linux/interrupt.h>  
  7. #include <linux/sched.h>   
  8. #include <linux/irq.h>  
  9. #include <asm/uaccess.h>  
  10.   
  11. #include <linux/platform_device.h>  
  12. #include <linux/io.h>  
  13.   
  14. static int major;  
  15.   
  16. static struct class *cls;  
  17. static struct device *dev;  
  18.   
  19. static volatile unsigned long *gpio_con;  
  20. static volatile unsigned long *gpio_dat;  
  21. static int pin;  
  22.   
  23. static int led_open(struct inode *inode, struct file *file){  
  24.   
  25.     *gpio_con &= ~(0x03 << (pin*2));  
  26.     *gpio_con |=  (0x01 << (pin*2));  
  27.     return 0;  
  28. }  
  29.   
  30. static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *buf,  
  31.     size_t count, loff_t *ppos){  
  32.   
  33.     int val;  
  34.     copy_from_user(&val, buf, count);  
  35.   
  36.     if(val == 1){  
  37.           
  38.         *gpio_dat &= ~(1<<pin);  
  39.     }else{  
  40.       
  41.         *gpio_dat &=  (1<<pin);  
  42.     }  
  43.   
  44.     return 0;  
  45. }  
  46.   
  47. static struct file_operations led_fops = {  
  48.   
  49.     .owner = THIS_MODULE,  
  50.     .open  = led_open,  
  51.     .write = led_write,  
  52. };  
  53.   
  54. static int led_probe(struct platform_device *pdev){  
  55.   
  56.     struct resource *res;  
  57.     // 最後一個參數 0 表示第1個該類型的資源  
  58.     res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);  
  59.     gpio_con = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);  
  60.     gpio_dat = gpio_con + 1;  
  61.   
  62.     res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);  
  63.     pin = res->start;  
  64.   
  65.     printk("led_probe, found led\n");  
  66.   
  67.     // 註冊設備驅動 創建設備節點  
  68.     major = register_chrdev(0, "myled", &led_fops);  
  69.     // 創建類  
  70.     cls = class_create(THIS_MODULE, "myled");  
  71.     // 創建設備節點  
  72.     dev = device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led");  
  73.   
  74.     return 0;  
  75. }  
  76.   
  77. static int led_remove(struct platform_device *pdev){  
  78.   
  79.     printk("led_remove, remove led\n");   
  80.     // 刪除設備節點  
  81.     device_unregister(dev);  
  82.     // 銷燬類  
  83.     class_destroy(cls);  
  84.     // 取消註冊設備驅動  
  85.     unregister_chrdev(major, "myled");  
  86.     // 取消內存映射  
  87.     iounmap(gpio_con);  
  88.   
  89.     return 0;  
  90. }  
  91.   
  92. struct platform_driver led_drv = {  
  93.   
  94.     .probe  = led_probe,    //匹配到dev之後調用probe  
  95.     .remove = led_remove,  
  96.     .driver = {  
  97.         .name = "myled",  
  98.     },  
  99. };  
  100.   
  101. static int led_drv_init(void){  
  102.   
  103.     platform_driver_register(&led_drv);  
  104.     return 0;  
  105. }  
  106.   
  107. static void led_drv_exit(void){  
  108.       
  109.     platform_driver_unregister(&led_drv);  
  110. }  
  111.   
  112. module_init(led_drv_init);  
  113. module_exit(led_drv_exit);  
  114. MODULE_LICENSE("GPL");  
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weixin_38081382 2020-07-08 12:31:47

No more authentication methods to try,Permission denied (publickey)

簡言之就是ssh client更新了，不支持rsa的私鑰，導致無法登陸。ssh登陸服務器，出現類似下面的提示：debug3: authmethod_is_enabled publickey debug1: Next authenticati

the5fire 2023-11-21 09:53:05

linux有磁盤空間卻顯示不足 linux中inode使用率過高處理辦法 linux中inode使用率過高處理辦法

linux中inode使用率過高處理辦法 前幾天收到監控告警，說Inode節點空間不足，之前沒處理過這種問題，所以記錄一下處理過程，便於以後查閱。 Inode使用率高並不會影響系統正常運行和新文件的創建，但是當使用率達到100%的時候，

故宮博物院 2022-12-25 14:18:39

Unixbench：簡介及使用【轉】

轉自：https://www.cnblogs.com/chenshengkai/p/12761467.html 一、安裝 1.下載 https://github.com/kdlucas/byte-unixbench/archive

張昺華-sky 2022-06-30 14:35:50

linux下kill殺死進程的命令

常規篇：　首先，用ps查看進程，方法如下： $ ps -ef … smx 1822 1 0 11:38 ? 00:00:49 gnome-terminal smx 1823 1822 0 11:38 ? 00:00:00 gnome-p

K~hat 2020-11-10 13:34:45

基於tiny4412的Linux內核移植 -- 設備樹的展開【轉】

轉自：https://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/5248114.html 閱讀目錄(Content) 作者信息 平臺簡介 摘要 正文 一、根據設備樹創建device node鏈表 二、遍歷de

張昺華-sky 2020-10-22 13:20:25

增加FastDfs多文件存儲路徑

項目需要增加聊天會話功能，涉及到上傳語音圖片等信息。考慮新增一個目錄，所有相關文件存在一個相同的目錄中。因此需要對原項目增加一個存儲的路徑。以前的項目因爲只有一個路徑，且已經運行中。走了些彎路，僅此記錄操作過程。nginx version

pengdayong77 2020-07-08 12:37:23

supervisor管理redis，mysql進程

參考:https://blog.csdn.net/lihao21/article/details/77689790 查看supervisor的管理文件 查看redis的啓動文件 編寫supervisor的ini文件  [progra

pengdayong77 2020-07-08 12:37:23

linux下禁止用戶使用密碼方式登陸，而使用密鑰方式登陸

使用putty生成密鑰和登陸根據公鑰認證的原理（見後面說明），認證雙方任何一方都可製作該鑰匙對，並且只要認證方有被認證方的公鑰信息，即可匹配成功。這裏，我們先以Windows上的putty登陸Linux服務器爲例說明。所以，該密鑰對由pu

dreamZhf 2020-07-08 12:36:09

find的用法：find查找指定文件和文件夾，設置爲指定用戶和用戶組

find . -name js  查找當前文件夾內名稱完全是js的文件和文件夾 find . -name "*js*"  查找當前文件夾內名稱包含js的文件和文件夾 find . -type d -name "*js"  查找當前文件夾

sh2018 2020-07-08 12:35:54

centos創建應用快捷方式文件的語法

以下是在創建應用程序桌面快捷方式文件的內容要求： [Desktop Entry] 文件頭 Encoding 編碼格式 Name 應用名稱 Name[xx] 不同語言的應用名稱 Comment 描述 E

柘月十七 2020-07-08 12:33:16

關於IP地址與主機名映射的/etc/hosts文件配置

爲什麼要這樣做？ 首先，在hadoop工作就像是一個社團幫派，master是老大，而slave1、slave2等就是master的小弟。但是，slave並沒有像我們那麼聰明一眼就能分辨出自己的老大，它們是以ip地址作爲辨別的。那麼

柘月十七 2020-07-08 12:33:16

阿里年薪破百架構師推薦：鳥哥的Linux私房菜，搭配面試題，真香

在Linux實操的過程中，你是否有過這些疑問： 如何提取日誌中含有關鍵字的指定行，上一行或上幾行？ ln 做了符號鏈接，對符號鏈接進行權限修改，原文件是否會受到影響？ Shell 腳本里有很多特殊符號，到底該怎麼用？網上流傳的

毛发旺盛的程序员 2020-07-08 12:27:30

臨時設置環境變量（python和Linux命令行）

python中設置環境變量（臨時） 使用os模塊 import os #當前存在的環境變量，可以在ipython中直接輸入下面這句查看keys In [3]: os.environ.keys() Out[3]: ['LC_NUM

lscelory 2020-07-08 12:24:41